CZ2015631A3

CZ2015631A3 - Vícevrstvá obalová fólie s optimalizovanými bariérovými vlastnostmi a recyklovatelností a způsob její výroby

Info

Publication number: CZ2015631A3
Application number: CZ2015-631A
Authority: CZ
Inventors: Stanislav Vašíček; Jiří Svoboda; Tomáš Obr; Svobodová Alice Tesaříková; Dagmar Měřínská; Kateřina Zetková
Original assignee: Invos, Spol. S R.O.; Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně; Synpo, A.S.
Priority date: 2015-09-16
Filing date: 2015-09-16
Publication date: 2017-02-15
Also published as: CZ306499B6

Abstract

Vícevrstvá obalová fólie s optimalizovanými bariérovými vlastnostmi a současně cíleně řešenou recyklovatelností má ve své struktuře začleněnu alespoň jednu bariérovou vrstvu. Tato bariérová vrstva je součástí vícevrstvé fóliové struktury z 3 až 11 vrstev na bázi shodného polyolefinu o celkové tloušťce 20 až 100 .mi.m, má tloušťku 2 až 20 .mi.m a v nepolární matrici na bázi polyolefinu shodného s polyolefinem nebariérových vrstev obsahuje 3 až 30 % hmotnostních nanočástic interkalovaného a exfoliovaného, kvartérními amonnými solemi modifikovaného jílu s velikostí částic 100 až 500 nm. Tyto ploché částice jsou vlivem kombinace smykových napětí při vytlačování, dloužení a rozfukování tubulárně vyfukované fólie, daných hodnotami rozfukovacího poměru alespoň 2 a dloužícího poměru alespoň 10, orientovány v převážné míře kolmo na směr tloušťky vznikající fólie.

Description

Vícevrstvá obalová fólie s optimalizovanými bariérovými vlastnostmi a recyklovatelností a způsob její výroby

Oblast techniky

Vynález se týká vícevrstvé obalové fólie s optimalizovanými bariérovými vlastnostmi a současně cíleně řešenou recyklovatelností. Dále se vynález týká způsobu výroby vícevrstvé obalové fólie.

Dosavadní stav techniky V současné době se ke zlepšení vlastností polymemích materiálů používají aditiva na bázi nanočástic jílů. Vzniklé nanokompozity mají tři hlavní složky: základní hmotu (matrici), plnivo a styčné plochy (mezifázové regiony). Silikátové vrstvy uvnitř polymemí matrice mohou být přírodního původu (např. montmorilonit) nebo syntetické. Styčná plocha “komunikuje” mezi matricí a plnivem. Chování nanokompozitu závisí na velikosti částic (desek) jílu v plastu. Čím jsou desky tenčí a menší, tím větší je k dispozici povrch pro interakci s polymemí matrici.

Charakter nanočástic jílu v polymem ovlivňuje: bariérové vlastnosti, mechanické vlastnosti, čirost a recyklovatelnost polymem. Toho se s výhodou využívá v potravinářských obalech. Obaly na bázi nanokompozitních polymerů mají oproti konvenčním obalům řadu výhod. V současné době se pro tento účel používají především nanokompozity tvořené jíly (aluminosilikáty) ve formě nanočástic a polymemí matricí na bázi polyamidu (nylonu 6). Po smísení se aluminosilikátové vrstvy rovnoměrně distribuují v celém objemu matrice polyamidu. Extrudováním se pak vrstvy orientují paralelně s povrchem, což zvyšuje bariérové vlastnosti. Fólie a lahve, k jejichž výrobě byl použit nylon 6 s přídavkem povrchově modifikovaných montmorilonitových minerálů vykazují lepší bariérové vlastnosti vůči kyslíku, oxidu uhličitému a vodní páře, odolnost vůči UV zářeni, vyšší tvrdost a tepelnou stabilitu.

Vedle nanokompozitů na bázi nylonu 6 jsou v současné době známy také nanokompozity na bázi speciálního polyamidu MXD6. (meta-xylylen adipamidu), který patří k plastům s vysokými bariérovými vlastnostmi. Přídavkem nanojílů se jeho bariérové vlastnosti ještě zvýší - např. vůči kyslíku až pětinásobně, čímž se dosáhne lepších bariérových vlastností, než má např. EVOH (etylvinylalkohol). Přenos vodní páry klesá na polovinu, prostupnost pro aromata je rovněž velmi nízká. Bariérové vlastnosti vůči oxidu uhličitému jsou nej vyšší ze všech komerčních polymerů, které jsou na trhu k dispozici.

Komplikovanější je ale použití polyamidových vrstev ve struktuře dnes běžně v obalové technice používaných vícevrstvých fólií. Vedle komplikací technologických je zde třeba zmínit hledisko cenové (především pokud jde o speciální typy polyamidů) a také stále více preferované hledisko optimální recyklace použitých obalových fólií.

Proto se dnes pozornost zaměřuje na oblast nanokompozitů obsahujících částice nanojílů v matrici na bázi polyolefmů. V tomto směruje známo např. řešení podle čínské patentové přihlášky CN 104015328, arť které se týká třívrstvé koextrudované fólie, jejíž střední bariérová vrstva obsahuje 7^8,5 hmotav· dílů polyolefinu a 1,5 až 3 hmotfdíly částic nanojílů. Tato vrstva se vytlačuje při teplotě 230 až 260 °C a spojuje s povrchovými vrstvami, které obsahují 9 hmotfdílů polyolefmů a 1 hmotfdíl aktivního organického křemíku. Předmětem patentu USA USp 117541 je obalový laminát s integrovanou

/+V*v A polyolefinovou vrstvou, která obsahuje v množství 0,1 až 10 % hmotnostních nanočástice jílu OJti o tloušťce 0,9 až 100 nm a aspektálním poměru 100*2000. Tento obalový laminát může být použit např. k výrobě pro vyfukovaných lahví, vaků a jiných kontejnerů pro tekuté potraviny, jako je džus, mléko a mléčné výrobky. Výf r*

Další patent USA US]7Í588j820 řeší speciální třívrstvou obalovou fólii s inhibicí koroze baleného zboží, která obsahuje: (a) první vrstvu z polyethylénu; (b) druhou vrstvu na bázi polymemího nanokompozitů s částicemi nanojílů; (c) třetí vrstvu obsahující v polymemí směsi jeden nebo více inhibitorů koroze.

Korejský patent Kf^í00840600 se týká^přípravy bariérové vrstvy na bázi polyetylénu s ultra vysokou molekulovou hmotností (2^x106 kg/kmol) a nanočástic jílu z roztoku v parafínovém oleji.

Společným nedostatkem výše uvedených bariérových vrstev nanokompozitů obsahujících částice nanojílů v matrici na bázi polyolefmů je skutečnost, že nejsou optimalizovány z hlediska bariérového efektu a zdaleka nedosahují parametrů výše uvedených bariérových vrstev s polyamidovou matricí. Nejsou také cíleně řešeny s ohledem na optimální začlenění do struktur vícevrstvých fólií (především 5-ti a vícevrstvých) ^a to především pokud jde stejnorodost jednotlivých vrstev, která je důležitým faktorem optimální recyklace použitých fólií.

Podstata vynálezu K odstranění výše uvedených nedostatků přispívá do značné míry vícevrstvá obalová fólie s optimalizovanými bariérovými vlastnostmi a recyklovatelností podle vynálezu. Ve struktuře této fólie je začleněna alespoň jedna bariérová vrstva obsahující v polymemí matrici 3 až 30 % hmotnostních nanočástic interkalováného a exfoliovaného, kvartémími amonnými solemi modifikovaného jílu s velikostí částic 100 až 500 pm.

Podstata vynálezu spočívá vtom, že uvedená alespoň jedna bariérová vrstva je součástí vícevrstvé fóliové struktury 3 až 11 vrstev na bázi shodného polyolefmu o celkové

tloušťce 20 až 100 pm a že tato bariérová vrstva samotná má tloušťku 2 až 20 pm. V

nepolární matrici na bázi polyolefmu shodného s polyolefmem vrstev nebariérových obsahuje A nanočástice, při čemž tyto ploché částice jsou vlivem kombinace smykových napětí při e/ vytlačování, dloužení a rozfukování ubulámě vyfukované fólie, daných hodnotami rozfukovacího poměru alespoň 2 a dloužícího poměru alespoň 10, orientovány v převážné míře kolmo na směr tlouštky vznikající folie.

Polyolefmem nebariérových vrstev i nepolární matrice bariérové vrstvy je s výhodou polyetylén o hustotě 920 až 935 kg/m3 a indexem toku taveniny 0,3 až 5 g/10 min.

Polyolefm nebariérových vrstev i nepolární matrice bariérové vrstvy může být také modifikován přídavkem kopolymeru ze skupiny zahrnující kopolymery etylén-vinylacetát (EVA), etylén-metylakrylát (EMA) a etylén-butylakrylát (EBA) v množství do 5 % hmotnostních. Vícevrstvá obalová fólie ve 3 vrstvém provedení může s výhodou obsahovat ús bariérovou vrstvou jako vrstvu střední. Vícevrstvá obalová fólie v 5 až 11-ti vrstvém provedení obsahuje nejméně jednu vrstvu bariérovou při symetrickém uspořádání vrstev a tlouštěk s tím, že obě vnější vrstvy jsou nebariérové. Vícevrstvá obalová fólie může být dále vytvořena spojením dvou 3, resp. 5 až ll-t« vrstvých fólií jejich rubovými vrstvami ve zdvojenou, tzv. blokovanou fólii.

Podstata způsobu výroby vícevrstvé obalové fólie podle vynálezu spočívá v tom, že se v procesu koextruzního vyfukování kontinuálně vytlačuje 3 až 11-ti vrstvý tubus fólie s alespoň jednou vnitřní bariérovou vrstvou. Jeho jednotlivé vrstvy se při tom zhotoví koextruzí z polyolefmu, zejména polyetylénu, shodného s polymemí matricí vrstvy, resp. vrstev bariérových, které navíc obsahují 3 až 30 % hmotnostních nanočástic interkalovaného a exfoliovaného jílu, modifikovaného kvartémími amonnými solemi, s tím, že rozfukovací poměr při vyfukování je alespoň 2 a dloužící poměr alespoň 10.

Koextrudovaný tubus se při složení do plochého tvaru může spojit do podoby zdvojené, tzv. blokované fólie. To se provádí přímo při složení koextrudovaného tubusu do plochého tvaru úpravou teplotního režimu vyfukování.

Hlavní přínos vícevrstvé obalové fólie podle vynálezu spočívá v optimalizaci bariérového efektu v důsledku modifikace nanočástic jílu kvartémími amonnými solemi a dosažení optimálního stupně orientace nanočástic odpovídajícího smykovému gradientu v bariérové vrstvě danému při tubulámím vyfukování fólie kombinací rozfukovacího poměru alespoň 2 a dloužícího alespoň 10. Bariérové vrstvy vícevrstvých obalových fólií podle vynálezu jsou také cíleně řešeny s ohledem na optimální začlenění do struktur vícevrstvých fólií (především 5-ti a vícevrstvých^ a to především pokud jde stejnorodost jednotlivých vrstev důležitou z hlediska optimální recyklace použitých fólií. Příklady uskutečnění vynálezu Příkladjl' Třívrstvá obalová fólie o celkové tloušťce 20 pm je tvořena vnějšími vrstvami z LDPE o tloušťce 8 pma střední vrstvou rovněž z LDPE, která má tloušťku 4 pma obsahuje 5 % hmotnostních nanojílu.

Nanočástice jílu, konkrétně montmorillonitu, jsou modifikovány kvartémími amonnými solemi a mají stupeň orientace odpovídající smykovému gradientu v bariérové vrstvě danému při tubulámím vyfukování fólie kombinací rozfukovacího poměm 4 a dloužícího poměru 30. Příklad 2 Pětivrstvá obalová fólie o celkové tloušťce 70 pm obsahuje střední vrstvu z LDPE, která má tloušťku 15 pm a obsahuje 10 % hmotnostních nanojílu. Z každé strany této vrstvy jsou uloženy dvě vrstvy z neaditivováného LDPE, z nichž vnitřní má tloušťku 5 pm a vnější 22,5 pm.

Nanočástice jílu střední vrstvy jsou opět tvořeny montmorillonitem, jsou modifikovány kvartémími amonnými solemi a mají stupeň orientace odpovídající smykovému gradientu v bariérové vrstvě danému při tubulámím vyfukování fólie kombinací rozfukovacího poměru 3 a dloužícího poměru 12. Příklad 3 Pětivrstvá obalová fólie o celkové tloušťce 40 pm obsahuje pravidelně se střídající vrstvu nebariérovou a vrstvu bariérovou s tím, že obě vnější vrstvy jsou nebariérové. Vnější nebariérové vrstvy (1. a 5.) mají tloušťku 12 pm, střední nebariérová vrstva (3.) pak tloušťku 6 μηι a jsou zhotoveny z LDPE. Bariérové vrstvy (2. a 4.) mají tloušťku 5 pm a obsahují 5 %. hmotnostních nanojílu.

Nanočástice jílu střední vrstvy jsou tvořeny montmorillonitem, jsou modifikovány kvartémími amonnými solemi a mají stupeň orientace odpovídající smykovému gradientu v bariérové vrstvě danému při tubulámím vyfukování fólie kombinací rozfukovacího poměru 3 a dloužícího poměru 15. Příklad 4

Sedmivrstvá obalová fólie o celkové tloušťce 25 pm je konstrukčně obdobná pětivrstvé fólii podle příkladu 2 a obsahuje střední vrstvu z LDPE, která má tloušťku 5 pm a obsahuje 5 % hmotnostních nanojílu. Z každé strany této vrstvy jsou uloženy tři vrstvy z neaditivováného LDPE, z nichž vnitřní dvě mají tloušťky 3 pm a vnější 4 pm.

Nanočástice jílu střední vrstvy jsou opět tvořeny montmorillonitem, jsou modifikovány kvartémími amonnými solemi a mají stupeň orientace odpovídající smykovému gradientu v bariérové vrstvě danému při tubulámím vyfukování fólie kombinací rozfukovacího poměru 4 a dloužícího poměru 26. Příklad 5

Sedmivrstvá obalová fólie o celkové tloušťce 50 pm má bariérovou 2. a 6. vrstvu. Tyto vrstvy jsou z LDPE, mají tloušťku 5 pm a obsahují 10 % hmotnostních nanojílu. Ostatní vrstvy jsou z neaditivovaného LDPE s tím, že 1. a 7. (vnější vrstvy) mají tloušťku 12 pm, 3. a 5. tloušťku 5 pm a 4. (střední) vrstva tlouštíku 6 pm.

Nanočástice jílu 2. a 6. vrstvy jsou tvořeny montmorillonitem, jsou modifikovány kvartémími amonnými solemi a mají stupeň orientace odpovídající smykovému gradientu v bariérové vrstvě danému při tubulámím vyfukování fólie kombinací rozfukovacího poměm 3 a dloužícího poměm 15. Příklad 6

Sedmivrstvá obalová fólie o celkové tloušťce 70 μιη je konstrukčně obdobná pětivrstvé fólii podle příkladu 3 a obsahuje pravidelně se střídající vrstvy nebariérové a vrstvy bariérové s tím, že obě vnější vrstvy jsou nebariérové. Vnější nebariérové vrstvy (1. a 7.) mají tloušťku 20 pm, vnitřní nebariérové vrstvy (3. a 5.) pak tloušťku 4,5 pm a jsou zhotoveny z LDPE. Bariérové vrstvy (2., 4. a 6.) mají tloušťku 7 pm a obsahují 15 %. hmotnostních nanojílu.

Nanočástice jílu bariérových vrstev jsou tvořeny montmorillonitem, jsou modifikovány kvartémími amonnými solemi a mají stupeň orientace odpovídající smykovému gradientu v bariérové vrstvě danému při tubulámím vyfukování fólie kombinací rozfukovacího poměru 3 a dloužícího poměru 12. Příklad 7

Devítivrstvá obalová fólie o celkové tloušťce 30 pm je konstrukčně obdobná pětivrstvé fólii podle příkladu 2, resp. sedmivrstvé fólii podle příkladu 4 a obsahuje střední vrstvu z LDPE, která má tloušťku 4 pm a obsahuje 5 % hmotnostních nanojílu. Z každé strany této vrstvy jsou uloženy čtyři vrstvy z neaditivováného LDPE, z nichž vnitřní tři mají tloušťky 3 pm a vnější pak 4 pm.

Nanočástice jílu střední vrstvy jsou opět tvořeny montmorillonitem, jsou modifikovány kvartémími amonnými solemi a mají stupeň orientace odpovídající smykovému gradientu v bariérové vrstvě danému při tubulámím vyfukování fólie kombinací rozfukovacího poměru 3 a dloužícího poměru 20. Příklad 8

Devítivrstvá obalová fólie, konstrukčně podobná sedmivrstvé fólii podle příkladu 5, o celkové tloušťce 90 pm má bariérovou 2. a 8. vrstvu. Tyto vrstvy jsou z LDPE, mají tloušťku 5 pm a obsahují 15 % hmotnostních nanojílu. Ostatní vrstvy jsou z neaditivovaného LDPE s tím, že 1. a 9. (vnější vrstvy) mají tloušťku 20 pm, 3. až 7. (vnitřní vrstvy) pak tloušťku 8 pm.

Nanočástice jílu 2. a 8. vrstvy jsou tvořeny montmorillonitem, jsou modifikovány kvartémími amonnými solemi a mají stupeň orientace odpovídající smykovému gradientu v bariérové vrstvě danému při tubulámím vyfukování fólie kombinací rozfukovacího poměru 2 a dloužícího poměru 10. Příklad 9

Devítivrstvá obalová fólie o celkové tloušťce 20 pm je konstrukčně obdobná sedmivrstvé fólii podle příkladu 6, resp. pětivrstvé fólii podle příkladu 3 a obsahuje pravidelně se střídající vrstvy nebariérové a vrstvy bariérové s tím, že obě vnější vrstvy jsou nebariérové. Vnější nebariérové vrstvy (1. a 9.) mají tloušťku 3 pm, vnitřní nebariérové vrstvy (3., 5. a 7.) pak tloušťku 2 pm a jsou zhotoveny z LDPE. Bariérové vrstvy (2., 4., 6. a 8.) mají tloušťku 2 pm a obsahují 5 %. hmotnostních nanojílu.

Nanočástice jílu bariérových vrstev jsou tvořeny montmorillonitem, jsou modifikovány kvartémími amonnými solemi a mají stupeň orientace odpovídající smykovému gradientu v bariérové vrstvě danému při tubulámím vyfukování fólie kombinací rozfukovacího poměru 4 a dloužícího poměru 26. Příklad 10

Jedenáctivrstvá obalová fólie je konstrukčně podobná devítivrstvé podle příkladu 8 a sedmivrstvé podle příkladu 5., Má celkovou tloušťku 25 pm a bariérovou 2. a 10. vrstvu. Tyto vrstvy jsou z LDPE, mají tloušťku 3 pm a obsahují 5 % hmotnostních nanojílu Ostatní vrstvy jsou z neaditivovaného LDPE s tím, že 1. a 11. (vnější vrstvy) mají tloušťku 3 pm, 3. a 9. tloušťku 2 pm a 4. až 8. pak tloušťky 1,8 pm.

Nanočástice jílu 2. a 10. vrstvy jsou tvořeny montmorillonitem, jsou modifikovány kvartémími amonnými solemi a mají stupeň orientace odpovídající smykovému gradientu v bariérové vrstvě danému při tubulámím vyfukování fólie kombinací rozfukovacího pornem 4 a dloužícího poměm 26. Příklad 11

Jedenáctivrstvá obalová fólie má celkovou tloušťku 90 pm a bariérovou 2., 6. a 10. vrstvu. Tyto vrstvy jsou z LDPE, mají tloušťku 5 pm a obsahují 15 % hmotnostních nanojílu. Ostatní vrstvy jsou z neaditivovaného LDPE s tím, že 1. a 11. (vnější vrstvy) mají tloušťku 21 pm, 3. a 9. tloušťku 8 pm, 4. a 8. tloušťku 5,5 pm a 5. a 7. pak tloušťku 3 pm.

Nanočástice jílu 2., 6. a 10. vrstvy jsou tvořeny montmorillonitem, jsou modifikovány kvartémími amonnými solemi a mají stupeň orientace odpovídající smykovému gradientu v bariérové vrstvě danému při tubulámím vyfukování fólie kombinací rozfukovacího poměru 2 a dloužícího poměru 10. Příklad 12

Jedenáctivrstvá obalová fólie má celkovou tloušťku 70 pm a bariérovou 2., 4., 8. a 10. vrstvu. Tyto vrstvy jsou z LDPE, mají tloušťku 5 pm a obsahují 10 % hmotnostních nanojílu. Ostatní vrstvy jsou z neaditivovaného LDPE s tím, že 1. a 11. (vnější vrstvy) mají tloušťku 12 pm, 3. a 9. tloušťku 5,5 pm ostatní pak tloušťku 5 pm.

Nanočástice jílu 2., 4., 8. a 10. vrstvy jsou tvořeny montmorillonitem, jsou modifikovány kvartémími amonnými solemi a mají stupeň orientace odpovídající smykovému gradientu v bariérové vrstvě danému při tubulámím vyfukování fólie kombinací rozfukovacího poměru 3 a dloužícího poměru 12. Příklad 13 Vícevrstvá obalová fólie je vytvořena spojením dvou 7 vrstvých fólií podle příkladu 6 jejich rubovými vrstvami ve zdvojenou - blokovanou fólii o celkové tloušťce 140 pm (2 x 70pm). Koextrudovaný tubus se do podoby zdvojené, tzv. blokované fólie spojuje přímo při složení do plochého úpravou teplotního režimu vyfukování. Příklad 14 Vícevrstvá obalová fólie je vytvořena spojením dvou 11 vrstvých fólií podle příkladu 11 jejich rubovými vrstvami ve zdvojenou - blokovanou fólii o celkové tloušťce 180 pm (2 x 9C^írn). Koextrudovaný tubus se do podoby zdvojené, tzv. blokované fólie spojuje přímo při složení do plochého úpravou teplotního režimu vyfukování. Příklad 15 Třívrstvá fólie s uspořádáním vrstev podle příkladu 1 má LDPE nebariérových vrstev i nepolární matrice bariérové vrstvy modifikován přídavkem 4 % hmotnostních kopolymeru etylén-vinylacetát (EVA). Příklad 16 Pětivrstvá fólie s uspořádáním vrstev podle příkladu 3 má LDPE nebariérových vrstev i nepolární matrice bariérové vrstvy modifikován přídavkem 3 % hmotnostních kopolymeru etylén-metylakrylát (EMA). Příklad 17

Sedmivrstvá fólie s uspořádáním vrstev podle příkladu 5 má LDPE nebariérových vrstev i nepolární matrice bariérové vrstvy modifikován přídavkem 2 % hmotnostních kopolymeru etylén-butylakrylát (EBA).

Průmyslová využitelnost

Obaly z LDPE se pro balení čerstvých potravin (krátkodobé) používají z důvodů nízké ceny polymeru, zvládnuté technologie, transparentnosti, tvarování při vakuovém balení, možnosti potisku po povrchové úpravě a relativně dobrým bariérovým vlastnostem těchto fólií pro krátkodobé skladování. Vícevrstvá obalová fólie podle vynálezu zvýší (zlepší) bariérové vlastnosti, tzn. sníží propustnost kyslíku, CO2 a vodních par minimálně o 10j% proti doposud používaným LDPE fóliím. Toho je možno využít buď pro prodloužení doby použitelnosti zabaleného zboží (to však vyžaduje i další logistické změny)^nebo pro snížení tloušťky použitých obalových fólií a z toho plynoucí snížení ceny obalu. V příkladech uváděné 3, 5, 7, 9 a 11 vrstvé fólie může vyrobit každý výrobce, který má k dispozici koextruzní linku, bez ohledu na konkrétní typ, který používá.

Zvolené symetrické uspořádám vrstev a použití stejné polymemí báze jako suroviny jak pro plněné, tak i pro neplněné vrstvy, umožňuje recyklaci jak použitých obalů, tak odpadů vznikajících při výrobě a následně i při balení (při zavádění a ukončení návinu, po vysekávání zabalených produktů). Zároveň se eliminuje častý problém koextrudovaných fólií - kroucení vlivem asymetrického uspořádání vrstev. Případná modifikace nebariérových vrstev i nepolární matrice bariérové vrstvy přídavkem kopolymerů EVA, EMA, EBA zlepšuje elastičnost fólií - a tedy vhodnost pro vakuové balení i tvarově náročnějších produktů (např. maso s kostí). Dále zlepšuje svařovatelnost a tedy i kvalitu svaru (hermetičnost), příp. další zlepšenou charakteristikou je odolnost průrazu. Uvedené modifikace navíc zlepšují potiskovatelnost fólií pro výrobu obalů, tak i popisovatelnost již zabalených produktů a nemají negativní vliv na recyklovatelnost fólií.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Vícevrstvá obalová fólie s optimalizovanými bariérovými vlastnostmi a současně cíleně řešenou recyklovatelností, v jejíž struktuře je začleněna alespoň jedna bariérová vrstva obsahující v polymemí matrici 3 až 30 % hmotnostních nanočástic interkalovaného a exfoliovaného, kvartémími amonnými solemi modifikovaného jílu o velikosti částic 100 až 500 nm, vyznačující se tím, že uvedená alespoň jedna bariérová vrstva je součástí vícevrstvé fóliové struktury z 3 až 11 vrstev na bázi shodného polyolefinu o celkové tloušťce 20 až 100 pm, má tloušťku 2 až 20 pm a v nepolární matrici na bázi polyolefmu shodného s polyolefmem nebariérových vrstev obsahuje nanočástice jílu, rs přijčemž tyto ploché částice jsou vlivem kombinace smykových napětí při vytlačování, dloužení a rozfukování tubulámě vyfukované fólie, daných hodnotami rozfukovacího poměru alespoň 2 a dloužícího poměru alespoň 10, orientovány v převážné míře kolmo na směr tlouštky vznikající fólie.
2. Vícevrstvá obalová fólie podle nároku 1, vyznačující se tím, že polyolefmem nebariérových vrstev i nepolární matrice bariérové vrstvy je polyetylén o hustotě 920 až 935 kg/m3 a indexem toku taveniny 0,3 až 5 g/10 min.
3. Vícevrstvá obalová fólie podle nároku 1, vyznačující se tím, že polyolefin nebariérových vrstev i nepolární matrice bariérové vrstvy je modifikován přídavkem kopolymeru ze skupiny zahrnující kopolymery etylén-vinylacetát (EVA) etylén- -metylakrylát (EMA) a etylén-butylakrylát (EBA) v množství do 5 % hmotnostních.
4. Vícevrstvá obalová fólie podle nároku 1, vyznačující se tím, že ve 3 vrstvém provedení obsahuje bariérovou vrstvou jako vrstvu střední.
5. Vícevrstvá obalová fólie podle nároku 1, vyznačující se tím, že v 5 až 11-ti vrstvém provedení obsahuje nejméně jednu vrstvu bariérovou při symetrickém uspořádání vrstev a tlouštěk s tím, že obě vnější vrstvy jsou nebariérové.
6. Vícevrstvá obalová fólie podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se tím, že je vytvořena spojením dvou 3, resp. 5 až 11 vrstvých fólií jejich rubovými vrstvami ve zdvojenou, tzv. blokovanou fólii.
7. Způsob výroby vícevrstvé obalové fólie podle nároku 1, vyznačující se tím, že se v procesu koextruzního vyfukování kontinuálně vytlačuje 3 až 11-ti vrstvý tubus fólie s alespoň jednou vnitřní bariérovou vrstvou, přijcemž jeho jednotlivé vrstvy se zhotoví koextruzí z polyolefinu, zejména polyetylénu, shodného spolymemí matricí vrstvy, resp. vrstev bariérových, které navíc obsahují 3 až 30 % hmotnostních nanočástic interkalovaného a exfoliovaného jílu, modifikovaného kvartémími amonnými solemi, s tím, že rozfukovací poměr při vyfukování je alespoň 2 a dloužící poměr alespoň 10.
8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že koextrudovaný tubus se při složení do plochého tvaru spojuje při úpravě teplotního režimu vyfukování do podoby zdvojené, tzv. blokované fólie.